[发明专利]一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法

权利要求书

1.一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设计数据输入及参数化模型生成

根据设计信息，基于Rhino Grasshopper，建立动力设备(1)框架式基础(2)的结构设计参数化模型(3)；

S2：空间计算模型的尺寸确定

根据框架式基础(2)设计信息，确定空间计算模型(6)的横向计算跨度、计算高度；根据计算跨度、计算高度、框架柱截面尺寸、基础顶板(4)厚度，确定框架式基础(2)空间计算模型(6)的基本信息，包括：

基本角点(7)的空间坐标及编号；

基本梁线(8)的截面尺寸及端部基本角点(7)的编号；

柱线的截面尺寸及端部基本角点(7)的编号；

S3：作用点投影及荷载传递系数计算

将每个作用点(5)向基本梁线(8)投影，并选取±X、±Y向共4个水平方向最短的投影线作为有效传力线(9)，对应的投影点为有效传力点(10)；提取每个有效传力线(9)的长度，并计算对应有效传力点(10)的荷载传递系数；对每根基本梁线(8)筛选出所有在线上的有效传力点(10)，并按基本梁线(8)起始基本角点(7)到末尾基本角点(7)的方向依次排序，将每根基本梁线(8)上的有效传力点(10)和基本角点(7)合称为这根基本梁线(8)的结点(11)；

S4：结点载荷分配

结点(11)承受的荷载分为三类：设备静载、设备扰力以及顶板恒载；

对设备静载，将剩余结点(11)上承担的作用点(5)的荷载传递系数乘以作用点(5)处的荷载，得到每个结点(11)承担的设备静载；若单个结点(11)承担的荷载数量大于1，则对荷载进行叠加；

设备扰力的分配方式与设备静载相同；

对顶板恒载，选取所有基本梁线(8)上剩余的结点(11)，采用Voronoi图划分带孔洞的基础顶板(4)壳模型；提取每个结点(11)对应从属壳面(12)的面积，乘以基础顶板(4)厚度和材料重度，可得到每个结点(11)对应的顶板恒载；

S5：梁截面宽度调整

对每个结点(11)的从属壳面(12)，提取其所有边缘点(13)的X、Y坐标，得到从属壳面(12)在X、Y向最大覆盖长度Lx_max、Ly_max，结合从属壳面(12)面积A，得到结点(11)所在位置的基础顶板(4)等效尺寸为Lx₁＝A/Ly_max、Ly₁＝A/Lx_max；

S6：计算模型生成

将处理得到的结点(11)、梁线、柱线、材料、截面尺寸、荷载，通过Sap2000 API，编写建模代码，在Sap2000软件中建立框架式基础的空间计算模型(6)。

2.根据权利要求1所述的一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法，其特征在于：S1中所述的结构设计参数化模型(3)包括带孔洞基础顶板(4)的壳模型，结构设计参数化模型(3)根据动力设备(1)厂商提供的框架基础(2)的总体尺寸和孔洞信息建立。

3.根据权利要求1所述的一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法，其特征在于：S1中所述的动力设备(1)作用点(5)信息，包括作用点(5)的空间坐标、动力设备(1)传递至作用点(5)的静力荷载、扰力矢量、以及扰力对应的工作转速；作用点(5)信息根据动力设备(1)厂商提供的设计条件建立。

4.根据权利要求1所述的一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法，其特征在于：S1中所述的框架式基础(2)设计信息，包括材料属性、基础顶板(4)厚度、中间横梁位置、框架柱净高和截面尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法，其特征在于：S4中，Voronoi图由一组连接两相邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。

6.根据权利要求1所述的一种动力设备框架式基础的结构设计模型参数化处理方法，其特征在于：对基本梁线(8)上的每段梁，以其两结点(11)在梁线垂直方向上等效尺寸的均值作为该段梁的截面宽度。